基于近红外光谱技术建立甘草指标成分定量模型及模型转移的研究

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1、广东药科大学硕士研究生学位论文分类号：___________密级：__________UDC：___________基于近红外光谱技术建立甘草指标成分定量模型及模型转移的研究姓名：朱雨薇学号：2111548034院系：中药学院学位类型：专业学位专业：中药学研究方向：中药质量分析与评价导师：陈超教授论文提交日期：2018年5月26日论文答辩日期：2018年5月23日学位授予单位：广东药科大学二〇一八年五月广东药科大学硕士研究生学位论文StudyonBuildingandTransferingofCalibr

2、ationModelsfortheContentsofTwoConsitutentsinLiquoriceBasedonNearInfraredSpectroscopyCandidate：ZhuYuweiStudentID：2111548034Affiliation：SchoolofTraditionalChineseMedicineAcademicDegreeApliedfor：ProfessionalDegreeofChineseMateriaMedicaSpeciality：ScienceofChi

3、neseMateriaMedicaSupervisor：Prof.ChenChaoAssistantSupervisor：LiuFeiDayofDefence：May2018Degree-Conferring-Institution：GuangdongPharmaceuticalUniversityMay2018广东药科大学硕士研究生学位论文广东药科大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，系我个人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。除文中已特别加以标注和致谢的地方外，不包含其它个人或

4、机构已经发表或撰写过的研究成果。对本研究做出贡献的其它个人和集体，均已在文中明确说明和致谢。本人充分意识到本声明的法律结果完全由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权的声明本人完全了解广东药科大学有关保留和使用学位论文的规定，学校有权保留和向有关部门或机构送交本论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，可以采用影印、缩印或其它复印手段保存和汇编本学位论文。保密论文在解密后适用本声明。论文作者签名：论文导师签名：日期：年月日广东药科大学

5、硕士研究生学位论文基于近红外光谱技术建立甘草指标成分定量模型及模型转移的研究摘要近年来，近红外光谱分析技术凭借其高效检测、无损测定的特点，广泛应用于中药材、农业等多种行业。甘草作为补益类中草药，其指标成分含量的现有测定方法普遍存在过程复杂、耗时较长等缺点，因而具有样品处理简单、测定快速等特点的近红外光谱分析技术就越来越受到研究人员的重视。近红外光谱分析结合化学计量学技术，能够建立可靠的样品指标成分的定性、定量模型，从而可以实现对未知样品的成分含量进行快速、精准地预测。但近红外光谱因其信号强度弱、谱区重叠较

6、为严重、有效信息被掩盖，直接利用光谱建立模型往往效果较差，需利用化学计量学方法进行光谱预处理和建模波段筛选，才能使得模型预测精度得到提升，满足实际测量的需求。另一方面，在仪器1上花费大量时间精力建立的模型无法直接用于仪器2上测定光谱的预测，即模型之间的传递性效果不理想。模型转移技术可有效解决此难题。本论文应用近红外光谱技术及化学计量学方法对甘草饮片中甘草苷、甘草酸的定量模型与模型传递开展研究工作，对甘草饮片的快速质量评价与近红外光谱模型的高效利用具有重要意义。主要研究内容与成果如下：1.优选了光谱预处理方

7、法。收集了40批不同产地、批次的甘草饮片，分别应用高效液相色谱法按2015版《中国药典》方法测定了甘草苷及甘草酸的含量；应用了3台不同厂家、类型的近红外光谱仪器分别测定了对应的近红外光谱。考察了标准正态变量变换SNV、求导平滑DS、标准化等光谱预处理方法。将预处理后的光谱与两种成分的含量数据，代入偏最小二乘法构造定量模型，并以决定系数、均方根I广东药科大学硕士研究生学位论文误差、平均绝对差值MAE、相对分析误差RPD等参数，以内部交叉验证法和留一法评价模型性能。结果发现，以SNV法对光谱进行预处理后的模型

8、效果最优。2.优选变量筛选方法。应用粒子群优化算法PSO、遗传算法GA、变量投影重要性VIP、蒙特卡罗无信息变量消除法MCUVE、竞争自适应抽样法CARS、自举柔性收缩算法BOSS以及随机蛙跳法RF等方法对已经过SNV预处理后的近红外光谱进行变量筛选处理，建立、评价模型方法同上，并与原始定量模型相比较，结果表明：以GA法对光谱进行变量筛选后的模型效果最优。3.优选模型转移方法。以仪器1为主仪器，其余两台近红外光谱仪为从仪器。分